川東北元壩地區(qū)長興組層序地層及沉積相研究

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1、川東北元壩地區(qū)長興組層序地層及沉積相研究摘要：以Va訂經(jīng)典層序地層學(xué)理論為基礎(chǔ)，根據(jù)露頭、鉆井、測(cè)井、地震等資料對(duì)川東北元壩地區(qū)長興組進(jìn)行單井層序地層劃分。通過對(duì)單井層序地層特征的分析，結(jié)合三維地震，選擇典型聯(lián)井剖面進(jìn)行了層序地層橫向?qū)Ρ龋⒔⒘藢有虻貙痈窦?；利用每個(gè)時(shí)期的古地貌圖疊加地震相，得到沉積相平面展布圖，最后分析各體系域的沉積相平面展布特征及演化規(guī)律。結(jié)果表明：元壩地區(qū)長興組可劃分為2個(gè)由海侵體系域和高水位體系域組成的三級(jí)層序，層序界面為II型層序界面，層序向盆地方向逐漸減??；2個(gè)三級(jí)層序中,海侵體系域厚度較薄，SQ2

2、中高水位體系域在元壩X井中較元壩22井更為發(fā)育；礁灘主要在三級(jí)層序的高水位體系域中發(fā)育，海侵體系域中雖也有生長，但是規(guī)模小。關(guān)鍵詞：層序地層；沉積相；古地貌；地震相；礁；長興組；元壩地區(qū)；四川中圖分類號(hào)：P683；TE23文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A0引言2006年，在普光氣田勘探思路的啟示下，在川東北元壩地區(qū)發(fā)現(xiàn)大型飛仙關(guān)一長興組礁灘相地質(zhì)異常體，后經(jīng)元壩井、元壩［G-30x］側(cè)井、元壩2井等證實(shí)了該區(qū)長興組一飛仙關(guān)組的含氣性，顯示該區(qū)巨大的勘探開發(fā)前景。目前，該區(qū)勘探開發(fā)中存在的主要問題是儲(chǔ)層的非均質(zhì)性限制了油氣大量產(chǎn)出，因此如何尋找長興組

3、一飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，即碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣礁灘相儲(chǔ)層預(yù)測(cè)成為了該區(qū)目前亟待解決的問題。已有勘探實(shí)踐表明，層序地層學(xué)是沉積特征和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究領(lǐng)域有力的地質(zhì)方法［2—9］。因此，筆者利用露頭、鉆井、測(cè)井、地震等資料建立元壩地區(qū)長興組層序地層格架，分析層序格架內(nèi)部地層發(fā)育分布特征，并在層序地層格架模式的指導(dǎo)下，探討沉積相及其平面展布特征，尋找有利礁灘儲(chǔ)層相帶，對(duì)元壩地區(qū)長興組下一步勘探開發(fā)具有重要意義。研究區(qū)概況元壩地區(qū)位于四川盆地北部蒼溪、旺蒼、巴中交匯區(qū)域。從區(qū)域構(gòu)造上看，該區(qū)位于龍門山北段前緣，受龍門山、米倉山和大巴山控制，為九龍山背

4、斜、通南巴背斜以及南部一閻中凸起挾持之下的近東西向平緩構(gòu)造帶，被3個(gè)背斜構(gòu)造帶所圍繞，總體為單斜構(gòu)造，屬于川中低緩構(gòu)造帶的一部分（圖）。元壩地區(qū)作為一個(gè)大型低緩構(gòu)造帶，位于九龍山背斜構(gòu)造帶南翼、通南巴背斜構(gòu)造帶西南側(cè)；受構(gòu)造活動(dòng)影響相對(duì)較弱，區(qū)內(nèi)地層僅有輕微褶皺，構(gòu)造形變?nèi)?，斷裂不發(fā)育，僅形成小規(guī)模的低幅構(gòu)造，以巖性圈閉為主［0］。2三級(jí)層序劃分對(duì)比2鉆井層序劃分在前人研究［—2］的基礎(chǔ)上，結(jié)合露頭、測(cè)井、地震資料，對(duì)研究區(qū)內(nèi)8口典型井進(jìn)行層序劃分。碳酸鹽巖主要是生物生長式的原地沉積，而碎屑巖主要通過河流、海浪、潮汐搬運(yùn)沉積，因此

5、碳酸鹽巖層序劃分不能照搬碎屑巖的模式。筆者采用的層序地層劃分步驟為：沉積趨勢(shì)分析一堆砌方式確定?體系域劃分一沉積層序劃分。具體的層序地層單元?jiǎng)澐譃椋ㄒ栽獕蝀井為例）：元壩X井位于自西向東第2排堤礁靠海灣（潮汐通道）一側(cè)，總體處于臺(tái)地邊緣礁灘相帶；該井鉆遇地層齊全，巖性變化所反映的沉積趨勢(shì)變化非常清晰，層序地層劃分具有代表性。利用Va訂經(jīng)典層序地層學(xué)理論將長興組劃分為2個(gè)三級(jí)層序，分別為SQ和SQ2,并劃分出4個(gè)體系域，由老到新層序依次劃為SQ海侵體系域（TST）、SQ高水位體系域（ST）、SQ2海侵體系域、SQ2高水位體系域（圖2

6、）oSQ海侵體系域：基準(zhǔn)面快速上升的沉積體系［3］,自然伽馬曲線形態(tài)呈漏斗形。巖性剖面上，底部為高自然伽馬的潟湖濱沼相碳質(zhì)泥巖，其上為礁灘相的含云生屑灰?guī)r夾生屑灰?guī)r，再往上為泥質(zhì)灰?guī)r，頂部為硅質(zhì)灰?guī)r，反映巖性向上變細(xì)、基準(zhǔn)面快速升高的沉積旋回，尤其從含云生屑灰?guī)r直接過渡到泥質(zhì)灰?guī)r，這種巖性組合表明縱向上的跳相，反映基準(zhǔn)面快速上升過程中的沉積。SQ高水位體系域：海侵結(jié)束到基準(zhǔn)面快速下降開始時(shí)的沉積體系[0],自然伽馬逐漸減小，自然伽馬曲線形態(tài)呈鐘形。巖性剖面上，巖性由老到新依次為硅質(zhì)灰?guī)r、生屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r、生屑灰?guī)r、白云巖、生屑灰

7、巖、白云巖。其中，下部由硅質(zhì)灰?guī)r生屑灰?guī)r的巖性組合變?yōu)槲⒕Щ規(guī)r生屑灰?guī)r，表明海平面來回動(dòng)蕩但整體呈緩慢上升的臺(tái)地邊緣相沉積，上部的2個(gè)生屑灰?guī)r一白云巖的沉積旋回表明基準(zhǔn)面穩(wěn)定在最高位置的潟湖潮坪相沉積。SQ2海侵體系域：自然伽馬從下到上逐漸增大，該體系域?yàn)榘自茙rf含云灰?guī)rf生屑灰?guī)rf微晶灰?guī)r的巖性組合，表明海平面快速上升過程中的沉積，此時(shí)可容空間增量大于沉積物沉積量，為欠補(bǔ)償沉積。SQ2高水位體系域：由0個(gè)向上變粗的、巖性從生屑灰?guī)r變?yōu)榘自茙r或生屑白云巖的準(zhǔn)層序組成，表明基準(zhǔn)面在較高位置來回動(dòng)蕩并整體呈緩慢上升的沉積，此時(shí)基準(zhǔn)面雖

8、有上升但可容空間增量小于沉積物的沉積量，為過飽和沉積。生屑灰?guī)r夾白云巖的組合表明整體處于蒸發(fā)環(huán)境。22層序地層對(duì)比為保證層序邊界在平面上的協(xié)調(diào)性和一致性，并進(jìn)一步掌握各層序地層單元橫向上的展布特征及縱向上的演化規(guī)律[4],在單井層序地層分析的基礎(chǔ)上